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加工中心的對(duì)刀
閱讀：217 發(fā)布時(shí)間：2020-8-10一：對(duì)刀基本原理
數(shù)控加工是通過(guò)NC程序精確地、自動(dòng)地控制刀具，使之相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)的軌跡或位置進(jìn)行。程序是在工件坐標(biāo)系中編寫(xiě)的，編程人員以工件坐標(biāo)系為基準(zhǔn)編寫(xiě)，而刀具加工工件是在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行的，如何確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系，需要通過(guò)對(duì)刀來(lái)完成，具體就是確定刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的起始位置，通常把這個(gè)位置稱為對(duì)刀點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)是刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。 由于程序段從該點(diǎn)開(kāi)始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)又稱為“起刀點(diǎn)"或“ 程序起點(diǎn)"’往往也作為程序的終點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是1： 便于數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制； 2：在機(jī)床上容易找正，在加工中便于檢查;3: 引起的加工誤差要小. 根據(jù)前兩條,對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床,對(duì)刀點(diǎn)可選擇在機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)上,或距機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)為某一確定的點(diǎn)上。4：對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。 要確定對(duì)刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的起始位置，則需要首先確定刀位點(diǎn)。刀具刀位點(diǎn)是指刀具在機(jī)床上的位置。 對(duì)于不同的刀具，刀位點(diǎn)選擇是不同的。 對(duì)立銑刀和端面銑刀而言，刀位點(diǎn)為其底面中心；對(duì)于球頭銑刀，則為球頭的球心；對(duì)于車(chē)刀、鏜刀和鉆頭等刀具來(lái)說(shuō)，則為其刀尖或鉆尖。對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)和刀位點(diǎn)重合。
二：對(duì)刀基本方法及應(yīng)用
對(duì)刀方法有好幾種，在應(yīng)用的時(shí)候不是千篇一律的，要針對(duì)不同情況采用不同的對(duì)刀方法靈活使用，這樣才能收到好的效果。下面簡(jiǎn)圖要介紹幾種常用的對(duì)刀方法。
2.1 用對(duì)刀探頭對(duì)刀
每把刀具用對(duì)刀探頭對(duì)好，刀具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)記錄到刀具列表中。 在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)取任意刀具作為基準(zhǔn)，把其刀尖移到工件零點(diǎn)位置設(shè)置工件零點(diǎn)，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值要減去作為基準(zhǔn)刀的刀長(zhǎng)值才為其Z軸工件零點(diǎn)坐標(biāo)系。
現(xiàn)在很多數(shù)控加工中心上都裝備了對(duì)刀探頭，使用對(duì)刀探頭對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對(duì)刀精度。 由于使用對(duì)刀探頭可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長(zhǎng)和刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時(shí)候就只需要設(shè)置工件零點(diǎn)Z軸坐標(biāo)系即可，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。
2.2 用機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀
用機(jī)外對(duì)刀儀測(cè)量其刀具的長(zhǎng)度和半徑，然后輸入到刀具列表中作為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值，此時(shí)在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)也取任意刀具作為基準(zhǔn)，把其刀尖移到工件零點(diǎn)位置設(shè)置工件零點(diǎn)，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值要減去作為基準(zhǔn)刀的刀長(zhǎng)值才為其Z軸工件零點(diǎn)坐標(biāo)系。
機(jī)外對(duì)刀是指刀具在安裝之前事先在對(duì)刀儀上進(jìn)行預(yù)調(diào)整和測(cè)量出實(shí)際尺寸值，然后將所測(cè)數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)寄存器。 目前對(duì)刀儀種類(lèi)很多，有直接接觸式測(cè)量和光屏投影放大測(cè)量，從讀數(shù)方法看，有圓盤(pán)刻度或游標(biāo)讀數(shù)，也有用光學(xué)讀數(shù)的或數(shù)字顯示器讀數(shù)的，目前還有用計(jì)算機(jī)顯示和打印輸出測(cè)量值的對(duì)刀儀（如德國(guó)的目的。ZOLLER對(duì)刀儀、瑞士的TPR3 對(duì)刀儀等），對(duì)刀時(shí)刀具放在對(duì)刀儀的刀座上，用光學(xué)（或其它接觸測(cè)量?jī)x） 測(cè)出刀位點(diǎn)相對(duì)刀具定位基準(zhǔn)的偏差值。如圖1所示就是顯示器讀數(shù)的對(duì)刀儀，將刀具安裝在刀座上后調(diào)整X或Z，如圖2所示使百分表指針對(duì)到零，就可在顯示器上看到刀具直徑和長(zhǎng)度上的數(shù)據(jù)， 采用機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀可以大大節(jié)省機(jī)床的對(duì)刀時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。
圖1 機(jī)外對(duì)刀儀 圖2
2.3：用對(duì)刀器對(duì)刀
用任意一把刀具作為基準(zhǔn)刀，在某一固定位置把此刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值設(shè)為某一固定數(shù)據(jù)（ 設(shè)為0），其他的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值以此刀為基準(zhǔn)相對(duì)于基準(zhǔn)刀的固定位置長(zhǎng)短，在基準(zhǔn)刀的固定數(shù)據(jù)上加減。在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)，把基準(zhǔn)刀具刀尖移到工件零點(diǎn)位置設(shè)置工件零點(diǎn)，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值就為工件的Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)系值。使用時(shí)先將對(duì)刀器、工作臺(tái)及工裝表面等擦凈，先校正基準(zhǔn)刀，如圖3所示當(dāng)基準(zhǔn)刀向下壓到對(duì)刀器測(cè)量面時(shí)，對(duì)刀器指示燈會(huì)亮，這時(shí)把機(jī)床顯示屏上相對(duì)坐標(biāo)Z方向清零，設(shè)定基準(zhǔn)刀刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值為0，再將所需要用的刀具依次在對(duì)刀器上同對(duì)基準(zhǔn)刀方法一樣對(duì)刀，與基準(zhǔn)刀相比較長(zhǎng)短來(lái)設(shè)定該刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值，然后將所得到數(shù)值輸入到所對(duì)應(yīng)刀具號(hào)的長(zhǎng)度補(bǔ)償位置即可。
圖3 對(duì)刀器
在設(shè)定坐標(biāo)系時(shí)（即在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)），把基準(zhǔn)刀刀尖移到工件零點(diǎn)位置，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值就為工件的Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)系值，表4 為該工件的Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)系G54，
2.4 試切法對(duì)刀
在沒(méi)有上述方法的時(shí)候，試切法對(duì)刀也是實(shí)用的一種對(duì)刀方法，此方法比較簡(jiǎn)單，其具體操作方法：先將工件坐標(biāo)系的 Z 值輸為 0 ， 然后把工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，如圖4所示把所需要的刀具移至工件零點(diǎn)上，然后把機(jī)械坐標(biāo)系Z軸數(shù)據(jù)寫(xiě)輸入到相應(yīng)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值代碼中。以下是NKR前輪轂在加工中心上鉆內(nèi)外五孔的程序和試切對(duì)刀法.
O5000（NKR）
M66
G40 G80
N1
M6 T1
G90 G0 G54 X101.60 Y0 M13
G43 H1 Z160 T7 S1500
G98 G81 R-43.0 Z-68.1 F280
X31.396 Y96.627
X-82.196 Y59.719
X-82.196 Y-59.719
X31.396 Y-96.627
G0 Z160
M9
M5 G80
N2
M6 T7
G90 G0 G54 X101.60 Y0 M13
G43 H7 Z160 T2 S 1600
G98 G76 Z-65.0 R-43.0 F320
X31.396 Y96.627
X-82.196 Y59.719
X-82.196 Y-59.719
X31.396 Y-96.627
M9
M5G80
N3
M6T2
G90 G0 G54 X68.0 Y0 M13
G43 H2 Z160 T3 S1600
G98 G81 R3.0 Z-27.8 F480
X21.013 Y64.672
X-55.013 Y39.969
X-55.013 Y-39.969
X21.013 Y-64.672
M09
G80 M5
N4
M6 T3
G0 G90 G54 X68.0 Y0 M13
G43 H3 Z160 T1 S800
M29
G98 G84 R3.0 Z-20.0 F1000
X21.013 Y64.672
X-55.013 Y39.969
X-55.013 Y-39.969
X21.013 Y-64.672
M9
G80 M5
G90 G0X-167.0 Y378.0
M67
M30
%
圖4 試切對(duì)刀
通過(guò)對(duì)刀及刀具補(bǔ)償，使編程中的數(shù)值按工件坐標(biāo)系及零件標(biāo)注尺寸來(lái)確定，其目的就是通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的刀具軌跡自動(dòng)偏移補(bǔ)償計(jì)算功能，來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)控加工程序的編制，使得編程時(shí)不必考慮各把刀具的尺寸與其安裝位置，終加工出合格的零件。 以上是根據(jù)多年的數(shù)控加工中心編程與操作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，介紹了在數(shù)控加工中心操作中的一些對(duì)刀方法，所述內(nèi)容皆經(jīng)過(guò)實(shí)際操作驗(yàn)證。